Novembro/2010 NORMA DNIT 134/2010 - ME DNIT

1 DNIT Novembro/2010 NORMA DNIT 134/2010 - ME Pavimenta o - Solos - Determina o do m dulo de resili ncia M todo de ensaio MINIST RIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA-GERAL DIRETORIA EXECUTIVA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVI RIAS Rodovia Presidente Dutra, km 163 Centro Rodovi rio Vig rio Geral Rio de Janeiro RJ CEP 21240-000 Tel/fax: (21) 3545-4600 Autor: Instituto de Pesquisas Rodovi rias - IPR Processo: Origem: Revis o da NORMA DNER - ME 131/94. Aprova o pela Diretoria Colegiada do DNIT na reuni o de 17/11/2010. Direitos autorais exclusivos do DNIT, sendo permitida reprodu o parcial ou total, desde que citada a fonte (DNIT), mantido o texto original e n o acrescentado nenhum tipo de propaganda comercial. Palavras-chave: N total de p ginas Solos, M dulo de resili ncia 11 Resumo Este documento estabelece os procedimentos metodol gicos para determinar os valores do m dulo de resili ncia de solos para v rias tens es aplicadas, de utilidade para projeto de pavimentos.

2 Abstract This document presents the procedure for determination of the soil resilient modulus for various tensions applied, for flexible pavement design. It describes the apparatus and conditions for the obtention of result. Sum rio Pref cio .. 1 1 1 2 Refer ncia normativa .. 1 3 Defini o .. 2 4 Aparelhagem .. 2 5 Amostra .. 2 6 Prepara o do corpo-de-prova .. 3 7 Montagem do ensaio .. 3 8 Aplica o de cargas repetidas .. 3 9 Resultados .. 4 Anexo A (Normativo) Figura 1 .. 5 Anexo B (Informativo) Figura 6 Anexo C (Informativo) Figura 3 .. 7 Anexo D (Informativo) Figura 4 .. 8 Anexo E (Informativo) Foto 1 .. 9 Anexo F (Informativo) Bibliografia .. 10 ndice geral .. 11 Pref cio A presente NORMA foi preparada pelo Instituto de Pesquisas Rodovi rias IPR/DIREX, para servir como documento base, visando estabelecer os procedimentos para a realiza o do ensaio para determina o do m dulo de resili ncia de solos.

3 Est formatada de acordo com a NORMA DNIT 001/2009-PRO, cancela e substitui a NORMA DNER-ME 131/94. 1 Objetivo Este m todo prescreve o modo pelo qual se determinam os valores do m dulo de resili ncia de solos para v rias tens es aplicadas, utilizando o equipamento triaxial de carga repetida. 2 Refer ncia normativa O documento a seguir foi utilizado na formata o desta NORMA : NORMA DNIT 134/2010 -ME 2 DNIT 001/2009-PRO: Elabora o e apresenta o de normas do DNIT Procedimento. Rio de Janeiro: IPR, 2009. 3 Defini o M dulo de Resili ncia (MR) dos Solos a rela o entre a tens o-desvio (d ) aplicada repetidamente em uma amostra de solo e a correspondente deforma o espec fica vertical recuper vel ou resiliente (r ): rdMR 4 Aparelhagem Est esquematizada no Anexo A - Figura 1, sendo constitu da de: a) Prensa: estrutura de suporte, base ou suporte vertical da c lula triaxial, cilindro de press o a ar comprimido com pist o de carga; b) C lula ou c mara triaxial, para ensaiar amostras de solo sob a o de cargas verticais repetidas; c) Sistema pneum tico de carregamento, composto de: V lvulas reguladoras de press o de ar comprimido, para aplica o da tens o-desvio ( d) e da tens o confinante ( 3).

4 V lvula de tr s vias do carregamento vertical (press o de ar, tempo de carregamento e frequ ncia); Temporizador eletr nico, para controle do tempo de abertura da v lvula e frequ ncia de aplica o do carregamento. d) Sistema de v cuo, com a finalidade de verificar a presen a de furos na membrana que envolve a amostra; e) Sistema de medi o do deslocamento vertical do corpo-de-prova sob carregamento repetido, constitu do de: Dois transdutores mec nico eletromagn ticos tipo LVDT ( linear variable differential transformer ); Par de al as leves (de alum nio ou acr lico), para fixa o dos LVDT na amostra; Microcomputador. O princ pio de funcionamento dos transdutores LVDT consiste em transformar as deforma es axiais durante o carregamento repetido em potencial el trico, cujo valor registrado no microcomputador.

5 Uma pr -calibra o necess ria, a fim de correlacionar as deforma es com os valores dos registros. 5 Amostra Amostra indeformada As amostras indeformadas s o obtidas de blocos escavados ou amostras shelby do subleito ou camadas do pavimento. Aproveita-se o solo restante da parte mais pr xima do corpo-de-prova para determina o do teor de umidade. Mede-se o di metro e a altura do corpo-de-prova com paqu metro, tirando-se a m dia aritm tica de tr s ou mais leituras. Pesa-se o corpo-de-prova, com aproxima o de 0,01 g. Amostra deformada As amostras s o preparadas conforme al neas a e b : a) No caso de solo ou material praticamente sem pedregulho, procede-se secagem ao ar, destorroamento em almofariz com pil o de ponta recoberta por borracha, quarteamento, peneiramento na peneira de malha 4,8 mm (peneira no.

6 4). Moldar o corpo-de-prova nas condi es de umidade tima e densidade m xima determinadas na curva de compacta o, utilizando a energia especificada. Conhecida a umidade higrosc pica, tomar uma fra o do solo preparado que seja suficiente para preencher o molde de compacta o no volume previsto e acrescentar a quantidade de gua necess ria para atingir a umidade tima. Misturar bem at obter uma massa homog nea, o mais rapidamente poss vel, a fim de evitar a evapora o da gua. O material homogeneizado deve ser colocado num saco pl stico hermeticamente fechado e ser levado c mara mida por um prazo de 12 horas, no m nimo, antes da compacta o. NORMA DNIT 134/2010 -ME 3 b) No caso de solo pedregulhoso e brita, em que o ensaio feito em corpo-de-prova de 100 mm ou de 150 mm de di metro, obedecida a rela o de di metro m ximo para di metro do corpo-de-prova de 1:5, pode ser que necessite de escalpo de pequena fra o grossa.

7 O tempo de perman ncia num saco colocado na c mara mida deve ser de, no m nimo, 6 horas. Ao proceder ao escalpo na peneira de malha 19,1 mm (3/4 ), substituir a fra o eliminada por igual peso da fra o entre e a peneira de malha 4,8 mm (no. 4). Quando o escalpo for realizado na peneira de 9,5 mm (3/8 ), substituir a fra o eliminada por igual peso da fra o entre 3/8 e a peneira de malha 2,0 mm (no. 10). 6 Prepara o do corpo-de-prova feita por compacta o din mica ou impacto de um soquete, energia especificada. a) Colocar um molde cil ndrico tripartido de a o, untado internamente com leo ou vaselina, de dimens es internas iguais s do corpo-de-prova a ser compactado, preso a uma base de a o por tr s parafusos; b) Colocar duas bra adeiras de a o envolvendo o cilindro tripartido, apertadas por meio de parafusos, de modo que as partes do molde n o se afastem durante a compacta o; c) Compactar o solo ou brita no molde tripartido de 100 x 200 mm ou no de 150 x 300 mm; acrescentar o anel complementar nas ltimas camadas; d) Pesar o corpo-de-prova, no molde, com as bra adeiras.

8 E) Levar o conjunto base da c mara triaxial, desapertando os parafusos das bra adeiras, e retirando cada uma das partes do molde, que deve deslizar pela superf cie lateral do corpo-de-prova. 7 Montagem do ensaio A montagem do ensaio compreende as seguintes etapas: a) Coloca o do cabe ote sobre o corpo-de-prova, devidamente envolvido pela membrana de borracha; b) Coloca o do transdutor LVDT, preso ao cabe ote superior e apoiado numa haste guia, que se estende at a base onde se encontra o parafuso que se aciona externamente c lula; c) Coloca o do corpo da c mara (o inv lucro cil ndrico) e da placa superior de veda o; d) Ajuste dos transdutores com o aux lio do microcomputador. 8 Aplica o das cargas repetidas Condicionamento Antes de iniciar o ensaio propriamente dito de determina o do m dulo de resili ncia, aplicar uma sequ ncia de carregamentos din micos com a finalidade de eliminar as grandes deforma es permanentes que ocorrem nas primeiras aplica es de tens o desvio e de reduzir o efeito da hist ria de tens es no valor do m dulo de resili ncia.

9 A freq ncia das cargas repetidas de 1 Hz (60 ciclos por minuto) e a dura o de cerca de 0,10 segundo. Aplicar 500 repeti es para cada tens o desvio, na sequ ncia constante da Tabela 1. Tabela 1 - Seq ncia de tens es para fase de condicionamento Tens o Confinante 3 (kPa) Tens o Desvio d (kPa) Raz o de Tens es 1 / 3 68,9 68,9 2 68,9 206,8 4 102,9 309,0 4 Determina o do m dulo de resili ncia Ap s a fase de condicionamento deve ser iniciado o procedimento para determina o do m dulo de resili ncia, com aplica o de sequ ncia de 18 pares das tens es indicadas na Tabela 2, para obten o das leituras das deforma es espec ficas ap s 10 repeti es de carga. NORMA DNIT 134/2010 -ME 4 Tabela 2 - Sequ ncia de tens es para determina o do m dulo de resili ncia 3 (kPa) d (kPa) 1/ 3 20,7 20,7 2 41,4 3 62,1 4 34,5 34,5 2 68,9 3 102,9 4 50,4 50,4 2 102,9 3 155,2 4 68,9 68,9 2 137,9 3 206,8 4 102,9 102,9 2 206,8 3 309,0 4 137,9 137,9 2 274,7 3 412,0 4 9 Resultados Com os valores obtidos s o calculados os m dulos de resili ncia para cada par de tens es, por meio das express es: RdMR 0 HhR Onde: MR = m dulo de resili ncia, kPa; d Tens o desvio aplicada repetidamente, kPa; R Deforma o espec fica resiliente; hdeforma o resiliente registrada no computador, cm; 0 Hdist ncia entre al as, cm.

10 _____/Anexo A NORMA DNIT 134/2010 -ME 5 Anexo A (Normativo)Figura 1- Aparelhagem para Determina o do M dulo de Resili ncia dos Solos Esquema do equipamento triaxial de carga repetida _____/Anexo BNORMA DNIT 134/2010 -ME 6 Anexo B (Informativo) Figura 2 - Varia o do MR com a tens o desvio _____/Anexo C NORMA DNIT 134/2010 -ME 7 Anexo C (Informativo) Figura 3 - Varia o do MR com a tens o confinante _____/Anexo D NORMA DNIT 134/2010 -ME 8 Anexo D (Informativo) Figura 4 - M dulo de Resili ncia Versus Tens o Confinante _____/Anexo ENORMA DNIT 134/2010 -ME 9 Anexo E (Informativo) Foto 1 Equipamento triaxial _____/Anexo F NORMA DNIT 134/2010 -ME 10 Anexo FBibliografia MEDINA, J.; MOTTA, L. M. G. Mec nica dos pavimentos. 2. ed. Rio de Janeiro: UFRJ, 2005.. _____/ ndice geralNORMA DNIT 134/2010 -ME 11 ndice geral Abstract 1 Amostra deformada 2 Amostra indeformada 2 Amostra 5 2 Anexo A (Normativo) Figura 1 5 Anexo B (Informativo) Figura 2 6 Anexo C (Informativo) Figura 3 7 Anexo D (Informativo) Figura 4 8 Anexo E (Informativo) Foto 1 9 Anexo F (Informativo) Bibliografia 10 Aparelhagem 4 2 Aplica o das cargas Repetidas 8 3 Condicionamento 3 Defini o 3 2 Determina o do m dulo de Resili ncia 3 ndice geral 11 Montagem do ensaio 7 3 Objetivo 1 1 Pref cio 1 Prepara o do corpo-de-prova 6 3 Refer ncia normativa 2 1 Resultados 9 4 Resumo 1 Sum rio 1 _____